JPH11281784A - 制御棒 - Google Patents
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- JPH11281784A JPH11281784A JP10079707A JP7970798A JPH11281784A JP H11281784 A JPH11281784 A JP H11281784A JP 10079707 A JP10079707 A JP 10079707A JP 7970798 A JP7970798 A JP 7970798A JP H11281784 A JPH11281784 A JP H11281784A
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- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 29
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御棒クラスタをステップ駆動したときの衝
撃により中性子吸収体１４の縮径部１４ａが径方向に拡
がることを防止でき、被覆管１１の健全性を長期に渡っ
て一定に保つことのできる制御棒を提供する。 【解決手段】 縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内
周面との間の環状空間に、縮径部１４ａの径方向に対し
て十分な強度を有するスリーブ１６を設けたことを特徴
とする。
撃により中性子吸収体１４の縮径部１４ａが径方向に拡
がることを防止でき、被覆管１１の健全性を長期に渡っ
て一定に保つことのできる制御棒を提供する。 【解決手段】 縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内
周面との間の環状空間に、縮径部１４ａの径方向に対し
て十分な強度を有するスリーブ１６を設けたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧水型原子炉に
使用される制御棒に関する。
使用される制御棒に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子炉に使用される燃料集合体
を図３に示す。同図に示すように、燃料集合体３１は上
部ノズル３２と下部ノズル３３に両端部を固定保持され
た複数本の制御棒案内管３４を有しており、これらの制
御棒案内管３４内には、図４に示すように、制御棒クラ
スタ４１の制御棒４２が上方から挿入されるようになっ
ている。
を図３に示す。同図に示すように、燃料集合体３１は上
部ノズル３２と下部ノズル３３に両端部を固定保持され
た複数本の制御棒案内管３４を有しており、これらの制
御棒案内管３４内には、図４に示すように、制御棒クラ
スタ４１の制御棒４２が上方から挿入されるようになっ
ている。
【０００３】制御棒クラスタ４１は、図５に示すよう
に、制御棒駆動装置（図示せず）の駆動軸に連結される
スパイダ４３と、このスパイダ４３の外周面に放射状に
取り付けられた複数のベーン４４とを備えており、各ベ
ーン４４には制御棒４２がそれぞれフィンガ４５を介し
て鉛直に保持されている。これらの制御棒４２は、図６
に示すように、ステンレス鋼からなる被覆管５１の両端
を上部端栓５２と下部端栓５３とで密閉した構造となっ
ており、被覆管５１の内部には棒状の中性子吸収体５４
が収容されている。この中性子吸収体５４はＡｇ−Ｉｎ
−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子吸収材で
形成されており、被覆管５１内の上部に設けられた押え
バネ５５によって下部端栓５３に押え付けられている。
に、制御棒駆動装置（図示せず）の駆動軸に連結される
スパイダ４３と、このスパイダ４３の外周面に放射状に
取り付けられた複数のベーン４４とを備えており、各ベ
ーン４４には制御棒４２がそれぞれフィンガ４５を介し
て鉛直に保持されている。これらの制御棒４２は、図６
に示すように、ステンレス鋼からなる被覆管５１の両端
を上部端栓５２と下部端栓５３とで密閉した構造となっ
ており、被覆管５１の内部には棒状の中性子吸収体５４
が収容されている。この中性子吸収体５４はＡｇ−Ｉｎ
−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子吸収材で
形成されており、被覆管５１内の上部に設けられた押え
バネ５５によって下部端栓５３に押え付けられている。
【０００４】ところで、このような制御棒４２を原子炉
内に装荷された燃料集合体３１の制御棒案内管３４内に
挿入すると、中性子吸収体５４が中性子の照射を受けて
軸方向と半径方向に体積膨張する。特に、制御棒案内管
３４の下部では中性子の照射量が多いため、中性子吸収
体５４の下部５４ａが軸方向と半径方向に大きく体積膨
張する。この場合、軸方向の体積膨張は押えバネ５５が
収縮することによって吸収されるため、被覆管５１の健
全性が損なわれることはないが、半径方向の体積膨張は
押えバネ５５で吸収することができないため、従来では
中性子吸収体５４の下部５４ａを他の部分より縮径化し
て半径方向の体積膨張を吸収するようにしている。
内に装荷された燃料集合体３１の制御棒案内管３４内に
挿入すると、中性子吸収体５４が中性子の照射を受けて
軸方向と半径方向に体積膨張する。特に、制御棒案内管
３４の下部では中性子の照射量が多いため、中性子吸収
体５４の下部５４ａが軸方向と半径方向に大きく体積膨
張する。この場合、軸方向の体積膨張は押えバネ５５が
収縮することによって吸収されるため、被覆管５１の健
全性が損なわれることはないが、半径方向の体積膨張は
押えバネ５５で吸収することができないため、従来では
中性子吸収体５４の下部５４ａを他の部分より縮径化し
て半径方向の体積膨張を吸収するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな制御棒４２の集合体からなる制御棒クラスタ４１は
制御棒駆動装置によりステップ駆動されるため、制御棒
クラスタ４１をステップ駆動したときの衝撃が中性子吸
収体５４の縮径部５４ａに軸方向荷重として繰り返し作
用する。このため、中性子吸収体５４の縮径部５４ａが
次第に拡径化し、半径方向の体積膨張が助長されるた
め、被覆管５１の健全性を一定に保てなくなる惧れがあ
った。
うな制御棒４２の集合体からなる制御棒クラスタ４１は
制御棒駆動装置によりステップ駆動されるため、制御棒
クラスタ４１をステップ駆動したときの衝撃が中性子吸
収体５４の縮径部５４ａに軸方向荷重として繰り返し作
用する。このため、中性子吸収体５４の縮径部５４ａが
次第に拡径化し、半径方向の体積膨張が助長されるた
め、被覆管５１の健全性を一定に保てなくなる惧れがあ
った。
【０００６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、制御棒クラスタをステップ駆動したとき
の衝撃により中性子吸収体の縮径部が径方向に拡がるこ
とを防止でき、被覆管の健全性を長期に渡って一定に保
つことのできる制御棒を提供することを目的とする。
されたもので、制御棒クラスタをステップ駆動したとき
の衝撃により中性子吸収体の縮径部が径方向に拡がるこ
とを防止でき、被覆管の健全性を長期に渡って一定に保
つことのできる制御棒を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、請求項１の発明は、両端を上部端栓と
下部端栓とにより閉塞された被覆管と、この被覆管内の
前記下部端栓側に他の部分より径の小さい縮径部を有す
る棒状の中性子吸収体と、この中性子吸収体を前記下部
端栓に押し付ける押えバネとを備えた制御棒において、
前記縮径部の外周面と前記被覆管の内周面との間の環状
空間に、前記縮径部の径方向に対して十分な強度を有す
るスリーブを設けたことを特徴とする。請求項２の発明
は、前記スリーブが前記中性子吸収体を前記縮径部とそ
れ以外の部分とに隔離する蓋部を有することを特徴とす
る。
めの手段として、請求項１の発明は、両端を上部端栓と
下部端栓とにより閉塞された被覆管と、この被覆管内の
前記下部端栓側に他の部分より径の小さい縮径部を有す
る棒状の中性子吸収体と、この中性子吸収体を前記下部
端栓に押し付ける押えバネとを備えた制御棒において、
前記縮径部の外周面と前記被覆管の内周面との間の環状
空間に、前記縮径部の径方向に対して十分な強度を有す
るスリーブを設けたことを特徴とする。請求項２の発明
は、前記スリーブが前記中性子吸収体を前記縮径部とそ
れ以外の部分とに隔離する蓋部を有することを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本発明の第１の実施形態に係る制御
棒を図１に示す。同図に示すように、本発明の第１の実
施形態に係る制御棒は、ステンレス鋼からなる被覆管１
１の両端を上部端栓１２と下部端栓１３とで密閉した構
造となっており、被覆管１１の内部には棒状の中性子吸
収体１４が収容されている。この中性子吸収体１４はＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子
吸収材で形成されており、被覆管１１内の上部に設けら
れた押えバネ１５によって下部端栓１３に押え付けられ
ている。
基づいて説明する。本発明の第１の実施形態に係る制御
棒を図１に示す。同図に示すように、本発明の第１の実
施形態に係る制御棒は、ステンレス鋼からなる被覆管１
１の両端を上部端栓１２と下部端栓１３とで密閉した構
造となっており、被覆管１１の内部には棒状の中性子吸
収体１４が収容されている。この中性子吸収体１４はＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子
吸収材で形成されており、被覆管１１内の上部に設けら
れた押えバネ１５によって下部端栓１３に押え付けられ
ている。
【０００９】また、中性子吸収体１４は他の部分より径
の小さい縮径部１４ａを下部端栓側に有しており、この
縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環
状空間にはスリーブ１６が設けられている。このスリー
ブ１６は被覆管１１と同一材料若しくは被覆管１１より
熱膨張率の小さい材料で形成されており、縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有している。また、スリ
ーブ１６はその軸方向長さをｌA、内径をｄA、縮径部１
４ａの軸方向長さをｌB、中性子吸収体１４の縮径部１
４ａを除く部分の外径をｄBとすると、ｌA＞ｌB、ｄA＜
ｄBであることが好ましい。なお、被覆管１１及び中性
子吸収体１４は従来のものより軸方向長さがΔＬだけ短
くなっており、これに対して下部端栓１３は従来のもの
より軸方向長さがΔＬだけ長くなっている。
の小さい縮径部１４ａを下部端栓側に有しており、この
縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環
状空間にはスリーブ１６が設けられている。このスリー
ブ１６は被覆管１１と同一材料若しくは被覆管１１より
熱膨張率の小さい材料で形成されており、縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有している。また、スリ
ーブ１６はその軸方向長さをｌA、内径をｄA、縮径部１
４ａの軸方向長さをｌB、中性子吸収体１４の縮径部１
４ａを除く部分の外径をｄBとすると、ｌA＞ｌB、ｄA＜
ｄBであることが好ましい。なお、被覆管１１及び中性
子吸収体１４は従来のものより軸方向長さがΔＬだけ短
くなっており、これに対して下部端栓１３は従来のもの
より軸方向長さがΔＬだけ長くなっている。
【００１０】上述したように、本発明の第１の実施形態
では、縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との
間の環状空間に設けられたスリーブ１６が縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有しているため、縮径部
１４ａの拡径化がスリーブ１６によって抑制される。し
たがって、制御棒クラスタをステップ駆動したときの衝
撃により中性子吸収体１４の縮径部１４ａが径方向に拡
がることを防止でき、被覆管１１の健全性を長期に渡っ
て一定に保つことができる。
では、縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との
間の環状空間に設けられたスリーブ１６が縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有しているため、縮径部
１４ａの拡径化がスリーブ１６によって抑制される。し
たがって、制御棒クラスタをステップ駆動したときの衝
撃により中性子吸収体１４の縮径部１４ａが径方向に拡
がることを防止でき、被覆管１１の健全性を長期に渡っ
て一定に保つことができる。
【００１１】また、スリーブ１６が被覆管１１と同一材
料若しくは被覆管１１より熱膨張率の小さい金属材料で
形成されているため、スリーブ１６が熱膨張することに
よって被覆管１１の健全性が損なわれることもない。ま
た、スリーブ１６の内径ｄAを中性子吸収体１４の縮径
部１４ａを除く部分の外径ｄBより小さくし、且つスリ
ーブ１６の軸方向長さｌAを縮径部１４ａの軸方向長さ
ｌBより若干長くすることにより、縮径部１４ａより上
側部分の中性子吸収体１４がスリーブ１６によって下方
から支えられた状態となり、制御棒クラスタをステップ
駆動したときの衝撃が縮径部１４ａに伝わり難くなるた
め、縮径部１４ａの拡径化をより確実に防止できる。ま
た、下部端栓１３の長さを従来のものよりΔＬだけ長く
したことにより、制御棒案内管３２との干渉による被覆
管１１の摩耗を防止することができる。
料若しくは被覆管１１より熱膨張率の小さい金属材料で
形成されているため、スリーブ１６が熱膨張することに
よって被覆管１１の健全性が損なわれることもない。ま
た、スリーブ１６の内径ｄAを中性子吸収体１４の縮径
部１４ａを除く部分の外径ｄBより小さくし、且つスリ
ーブ１６の軸方向長さｌAを縮径部１４ａの軸方向長さ
ｌBより若干長くすることにより、縮径部１４ａより上
側部分の中性子吸収体１４がスリーブ１６によって下方
から支えられた状態となり、制御棒クラスタをステップ
駆動したときの衝撃が縮径部１４ａに伝わり難くなるた
め、縮径部１４ａの拡径化をより確実に防止できる。ま
た、下部端栓１３の長さを従来のものよりΔＬだけ長く
したことにより、制御棒案内管３２との干渉による被覆
管１１の摩耗を防止することができる。
【００１２】次に、本発明の第２の実施形態に係る制御
棒を図２に示す。同図に示すように、本発明の第２の実
施形態に係る制御棒は、ステンレス鋼からなる被覆管１
１の両端を上部端栓１２と下部端栓１３とで密閉した構
造となっており、被覆管１１の内部には棒状の中性子吸
収体１４が収容されている。この中性子吸収体１４はＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子
吸収材で形成されており、被覆管１１内の上部に設けら
れた押えバネ１５によって下部端栓１３に押え付けられ
ている。
棒を図２に示す。同図に示すように、本発明の第２の実
施形態に係る制御棒は、ステンレス鋼からなる被覆管１
１の両端を上部端栓１２と下部端栓１３とで密閉した構
造となっており、被覆管１１の内部には棒状の中性子吸
収体１４が収容されている。この中性子吸収体１４はＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金またはボロンカーバイト等の中性子
吸収材で形成されており、被覆管１１内の上部に設けら
れた押えバネ１５によって下部端栓１３に押え付けられ
ている。
【００１３】また、中性子吸収体１４は他の部分より径
の小さい縮径部１４ａを下部端栓側に有しており、この
縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環
状空間にはスリーブ１６が設けられている。このスリー
ブ１６は被覆管１１と同一材料若しくは被覆管１１より
熱膨張率の小さい材料で形成されており、縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有している。また、スリ
ーブ１６は上端部に蓋部１７を有しており、この蓋部１
７によって中性子吸収体１４は縮径部１４ａとそれ以外
の部分１４ｂとに分割されている。
の小さい縮径部１４ａを下部端栓側に有しており、この
縮径部１４ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環
状空間にはスリーブ１６が設けられている。このスリー
ブ１６は被覆管１１と同一材料若しくは被覆管１１より
熱膨張率の小さい材料で形成されており、縮径部１４ａ
の径方向に対して十分な強度を有している。また、スリ
ーブ１６は上端部に蓋部１７を有しており、この蓋部１
７によって中性子吸収体１４は縮径部１４ａとそれ以外
の部分１４ｂとに分割されている。
【００１４】本発明の第２の実施形態では、縮径部１４
ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環状空間に設
けられたスリーブ１６が縮径部１４ａの径方向に対して
十分な強度を有しているため、上述した第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。また、中性子吸収体
１４がスリーブ１６の蓋部１７によって縮径部１４ａと
それ以外の部分１４ｂとに分割されているため、制御棒
クラスタをステップ駆動したときの衝撃が縮径部１４ａ
に伝わり難くなり、縮径部１４ａの拡径化をより確実に
防止できる。
ａの外周面と被覆管１１の内周面との間の環状空間に設
けられたスリーブ１６が縮径部１４ａの径方向に対して
十分な強度を有しているため、上述した第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。また、中性子吸収体
１４がスリーブ１６の蓋部１７によって縮径部１４ａと
それ以外の部分１４ｂとに分割されているため、制御棒
クラスタをステップ駆動したときの衝撃が縮径部１４ａ
に伝わり難くなり、縮径部１４ａの拡径化をより確実に
防止できる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御棒クラスタをステップ駆動したときの衝撃により中
性子吸収体の縮径部が径方向に拡がることを防止でき、
被覆管の健全性を長期に渡って一定に保つことができ
る。
制御棒クラスタをステップ駆動したときの衝撃により中
性子吸収体の縮径部が径方向に拡がることを防止でき、
被覆管の健全性を長期に渡って一定に保つことができ
る。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る制御棒の縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る制御棒の縦断面
図である。
図である。
【図３】加圧水型原子炉に使用される燃料集合体の側面
図である。
図である。
【図４】制御棒案内管の上部と制御棒クラスタの制御棒
を示す図である。
を示す図である。
【図５】制御棒クラスタの斜視図である。
【図６】従来の制御棒の構造を説明するための図であ
る。
る。
１１ 被覆管 １２ 上部端栓 １３ 下部端栓 １４ 中性子吸収体 １４ａ 縮径部 １５ 押えバネ １６ スリーブ １７ 蓋部
Claims (2)
- 【請求項１】 両端を上部端栓と下部端栓とにより閉塞
された被覆管と、この被覆管内の前記下部端栓側に他の
部分より径の小さい縮径部を有する棒状の中性子吸収体
と、この中性子吸収体を前記下部端栓に押え付ける押え
バネとを備えた制御棒において、 前記縮径部の外周面と前記被覆管の内周面との間の環状
空間に、前記縮径部の径方向に対して十分な強度を有す
るスリーブを設けたことを特徴とする制御棒。 - 【請求項２】 前記スリーブは、前記中性子吸収体を前
記縮径部とそれ以外の部分とに隔離する蓋部を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の制御棒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079707A JPH11281784A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 制御棒 |
| EP99302341A EP0945875B1 (en) | 1998-03-26 | 1999-03-25 | Control rod for nuclear reactor |
| ES99302341T ES2184386T3 (es) | 1998-03-26 | 1999-03-25 | Barra de control para reactor nuclear. |
| US09/804,091 US6636580B2 (en) | 1998-03-26 | 2001-03-12 | Control rod for nuclear reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079707A JPH11281784A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281784A true JPH11281784A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13697687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10079707A Withdrawn JPH11281784A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 制御棒 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6636580B2 (ja) |
| EP (1) | EP0945875B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11281784A (ja) |
| ES (1) | ES2184386T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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